中職PLC課程的工學一體化教學實踐

周媛珍

摘 要：中職教育一直緊跟社會發展趨勢，隨著PLC在工業自動化領域的廣泛應用，越來越多的班級開設了PLC課程。為更好地使學生掌握PLC技術，采用工學一體化的教學方法，本文從理順傳統理論教學與工學一體化教學關系、統籌安排課程項目、轉變學生角色、注重學生自我探索能力、合理設計評價體系五個方面闡述了中職PLC課程的工學一體化教學實踐。

關鍵詞：PLC 工學一體化 教學

PLC是可編程控制器（Programmable Logic Controller）的縮寫。PLC是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計，現已廣泛地應用于工業生產的各個方面，是現代工業自動化的三大支柱（可編程控制器、機器人、計算機輔助設計與制造）之一，并已發展為現代工業自動化控制系統的主導控制產品。

中職教育歷來是緊跟社會發展趨勢的，PLC在工業自動化領域的廣泛應用使得越來越多的班級開設了PLC課程，特別是在五年制機電和五年制電氣專業中，PLC課程的教學地位越來越重要。如何才能使學生更快更好的掌握PLC技術？筆者在13電氣班級的PLC教學中采用了工學一體化教學，取得了較好的教學效果。

一、領會工學一體化含義，理順傳統理論教學與工學一體化教學的關系

工學一體化倡導的是“從企業中來，到企業中去”，是一種任務驅動式的教學，在教學過程中采用任務驅動的方式使學生進行自主學習、探究、完成，并獲得相應的理論知識和技能知識，同時提高其專業素養。工學一體化的教學模式其實對學生也提出了新的理論要求，很多典型工作任務需要的是多種理論知識。工學一體化教學是總體上的一種教學指導，但是筆者認為并不是所有的知識點都必須要限制在這種教學方法之內。比如，三菱PLC的編程軟件GX-Developer的使用，知識點雖然不是很復雜，但是如果讓學生進行自學或老師簡單地點撥，很容易造成知識點的缺失或不完整，而且花費的時間會比傳統理論教學要長很多。但如果安排兩個課時的時間來進行專門的理論講解和GX-Developer軟件的操作訓練，效果就會很好。

工學一體化教學并不是萬能的，教學中必須理順傳統理論教學和工學一體化教學的關系，理論性很強的知識最好采用傳統教學方法。理論教學也最好設立一個任務，以任務驅動的形式促進學生的學習興趣，或者是分散穿插在各個典型工作任務中進行學習。學生在典型工作任務中體會到理論學習的重要性后，他的學習目標會發生質的改變，他會為完成任務去學習理論，會希望通過理論學習去解決實際的問題，進而提高了理論學習的效率。

二、統籌安排課程項目，做好課前準備工作

工學一體化教學的成功與否關鍵在于教師的教學準備，即典型工作任務的教學方案設計。典型工作任務的確立是一個繁瑣的過程，需要經過企業調研、崗位分析、建立工作任務表、工作任務模塊化、模塊教學方案設計、課堂教學、任務評價等過程。在本次工學一體化的實施過程中，由于沒有配套的教材，學校內也沒有現成的課程可以做參考，因此整個學期的教學內容都是由教研組自己編寫的，并且一個項目除了需要編寫教案外，還需要編寫配套的學生工作頁，教師工作量大，要求高，時間緊。在這個過程中，往往需要教師摒棄原有的教學方法甚至是教案與素材，重新擬定教學計劃、設計工作任務書、設計教案。與此同時，PLC工學一體化教學方法對教師自身的素質也提出了更高、更新的要求，要求教師要不斷學習、下廠實踐，以適應教學需要。

通過對現有教材的分析，結合企業工業自動化控制實際，我們把本學期的PLC課程分成了以下幾個項目：①電動機的單向連續運行控制；②三相異步電動機正反轉控制；③自動送料小車控制；④搶答器控制；⑤花式噴泉控制系統；⑥流水燈控制系統；⑦液體混合控制系統；⑧帶式運輸機控制系統；⑨十字路口交通燈控制系統；⑩機械手物料傳送和分揀裝置控制系統等。指令的學習、軟件的使用、編程的技巧等知識要求蘊含在各個項目中。

三、轉變學生角色，提高學生學習PLC的積極性

提高學生學習興趣是實施工學一體化教學的前提。工學一體化“從企業中來，到企業中去”，要求學生及時地轉變角色，提高學生學習PLC的積極性。開學第一課，筆者就告訴學生，學習這門課時不要把自己當成一個學生，而是需要把自己當成一名企業員工，一個個典型工作任務就是企業下發給企業員工的一個個生產任務，只有完成了這些生產任務，才能在月底（月考核）、年底（期末考核）中獲得一個較高的工資及年終獎（成績）。學期初有“生產計劃書”，每次的典型工作任務也以企業生產任務書的形式下發，一方面能緊密聯系企業生產實際，另一方面也在時刻提醒學生的“員工”身份，幫助學生完成從學生到企業員工的身份轉變。學生提前進入了“工作”狀態，完成一個個“生產任務”后，了解PLC的重要性，大大提高了日后就業時的職業認同感。經過一段時間的學習，學生普遍提高了學習積極性，變“要我學”為“我要學”，真正實現了工學一體化的初衷。

四、注重學生自我探索能力，提高創新意識

PLC是一門入門比較簡單的課程，但如果僅僅是按部就班地將相關教材中的程序輸入到PLC中進行驗證的方式來進行學習，顯然不能滿足工學一體化教學的要求。模仿性訓練在學習之初或許是可行的，但隨著PLC學習的深入，其弊端就逐漸顯露：無法形成系統的操作技能，也無法對指令觸類旁通、舉一反三、活學活用，不能形成自己的編程風格甚至不能掌握已有的編程思路，極大地限制了學生的主觀能動性和創新意識編程思維的培養。這樣培養出來的學生或許一開始能夠在學習PLC的路上學得比較快，但是由于沒有自己的編程思路，一旦環境或編程參數變化，往往就編寫不出合適的程序。

筆者在本次教學過程中，一直給學生灌輸“不管白貓黑貓，抓住老鼠就是好貓”的思想。一個目標的實現道路是多樣的，每個人的思維不一樣，編制的程序也是不一樣的，能達到項目的預期要求后，再來評價程序的優劣。同時也要求學生，雖然程序的編制方法多種多樣，選擇的元器件也可以多種多樣，但是實際設計電路和編程一定要結合企業生產實際，要注重經濟性和可拓展性。例如，在《花式噴泉控制系統》中，噴泉的開放時間是從早八點到傍晚五點。有一組學生首先設計完成了程序，提出噴泉開放時間的控制可以雇一個管理人員：早上八點按啟動按鈕，傍晚五點按停止按鈕，也能完成項目要求。筆者首先肯定了他們的這種想法，同時提醒他們，這樣是不是要增加企業的成本了（增加了一個管理人員）？學生認真討論和思考后認為還要編制一個24小時的延時程序。這樣一來，既完成了項目要求，又掌握了延時程序的編寫，確定了編程思路，開拓了為企業服務的思想，一舉多得。在課程后階段，學生的各種編程思路都有了，這樣最大限度地提高了學生的自我探索能力和創新意識，使得學生日后到企業后也能較快地適應企業的生產節奏。

五、合理設計評價方式，使每位學生都“學有所得”

在本次中職PLC課程的工學一體化教學中，評價環節是整個教學過程的重要組成部分，能夠反映出學生的自我反省意識，并能起到總結回顧、溫故知新的作用。中職學生的特點使得他們或許不能在理論考試中獲得較好的成績，但是這并不妨礙他們能在其他方面獲得好成績。

在這次PLC課程的工學一體化教學過程中，評價考核方式采用“3+1”評價考核模式，即“學生自評、小組評價、教師評價”加“企業專家評價”。其中“企業專家評價”這個環節不可能在每個教學活動中都實現，所以此評價環節只是視情況在一些比較重要的環節實現，或是由教研組中經驗豐富的教師來評價。這種考核模式能夠全方位的，從不同角度對學生的學習情況進行考核。

針對于上述“3+1”評價考核模式和一體化教學的特點，學生評價分為過程評價和任務評價兩個部分。過程評價即在每一個教學活動完成之后，結合該教學活動的特點，由教師組織（活動小組成熟之后，由組長組織評價考核活動，教師只需輔助）對活動過程和完成情況進行評價。過程評價從信息檢索、感知工作、參與狀態、學習方法、工作過程、思維狀態、自評反饋七個方面來測評，比例分別占10%、10%、20%、10%、15%、10%、25%。過程評價主要探尋學生的自主學習參與度，提高學生的職業能力。任務評價指的是學生在一個學習任務（即一門課程）結束后，再對學生在本次學習任務中的各個典型工作任務的評價結果進行匯總。任務評價從職業素質、專業技能、創新能力等三個方面測評，比例分別占20%、70%、10%。職業素養主要考核學生出勤、紀律、職業態度、職業規范等；專業技能主要考核工作項目的完成質量、時間等；創新能力考核學生在工作思路、方法等方面的創新思維。

在中職進行PLC課程的工學一體化教學實踐，使得學生在完成任務中就獲取了相應的知識，使理論與技能實訓有機地結合，并大大激發了學生學習的積極性與創造性，從而能夠更好地完成教學任務，為社會培養出更多的復合型應用人才。一個學期的PLC工學一體化教學，學生的進步非常大，整體專業素質得到了極大的提高。

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（作者單位：諸暨技師學院）